用于对电动车辆充电的方法和系统技术方案

技术编号:7685299 阅读:164 留言:0更新日期:2012-08-16 19:21
电动车辆充电器在电动车辆接近充电器时确定电动车辆的存在。与电动车辆相关联的帐户数据的确认通过网络发生。充电器上的对接接口对准至电动车辆上的插座。对接接口和插座在对接接口在到插座的预定距离内时耦合。充电器向电动车辆供应功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及电动车辆。更具体地,本专利技术涉及用于减轻对电动车辆充电的任务的自主充电基础设施。
技术介绍
电动车辆(EV)和电池电动车辆(BEV)相对于化石燃料汽车具有许多优势,包括减少的污染物的排放和对外来能源的国家依赖性。尽管有这些优势,EV遭受在很大程度上由于电池技术限制而引起的短驾驶范围和长充电间隔。因此,EV和充电基础设施的广泛采用已受到限制。混合电动车辆(HEV)或插入式混合电动车辆(PHEV)尝试通过提供交替电源(例如化石燃料或氢气)来减轻范围和充电间隔问题。典型的充电站要求车辆用户将汽车手动连接到该站。对于要求的充电频率,此类手动干预使车辆所有和因此的车辆采用变得复杂。另一方法使用近场磁共振感应。这种方法遭受电源和车辆之间的电磁接口和较低的耦合效率。为了完全实现EV的潜力并鼓励其采用,充电应作为无意识任务在有限或没有用户干预的情况下发生。这需要用于在多种电源与车辆之间传输功率的智能系统。另外,需要一种适当地对此服务开帐单的方式,无论是谁在驾驶车辆,如出租车队将发生的那样。
技术实现思路
在一方面中,本专利技术以用于对电动车辆充电的方法为特征。确定接近充电器的电动车辆的存在。确认与电动车辆相关联的用户帐户数据。使充电器上的对接接口与电动车辆上的插座对准。对接接口在接近度小于预定距离时被耦合到插座。功率被从充电器供应到电动车辆。在另一方面中,本专利技术以用于对电动车辆充电的系统为特征。机械臂被配置为用于耦合到电源。对接接口耦合到机械臂。成像器耦合到对接接口并与布置在对接接口中的多个电连接器通信。电连接器中的至少一个被配置为用于与电源的电通信。在另一方面中,本专利技术以用于对电动车辆充电的系统为特征。行为模块包括用于存储指示电动车辆的充电行为的数据的使用数据库。充电设备具有电源开关且被配置为用于通过通信网络与行为模块通信。充电设备被配置为用于响应于来自电力网上的电源的请求通过开关将电动车辆与电力网电f禹合。附图说明通过结合附图来参考以下描述,可以更好地理解本专利技术的上述及其他优势,在附图中相同的附图标记在各种图中指示相同的结构元件和特征。附图不一定按比例,而是代之以着重于图示本专利技术的原理。图I是根据本专利技术的用于对电动车辆充电的系统的实施例的透视图。图2是图I所示的电动车辆和充电器的透视图。图3A是对接接口的实施例的透视图。图3B是可与图3A中的对接接口一起使用的插座的实施例的透视图。 图3C是沿着A-A’取的图3A的横截面视图,其进一步图示了弹簧承载成像器和电磁体。图4A是对接接口的实施例的透视图。图4B是可与图4A中的对接接口一起使用的插座的实施例的透视图。图4C是沿着B-B’取的图4A的横截面视图,其进一步图示了弹簧承载成像器。图5是被修改以移动成像器的图4A中的对接接口的实施例的透视图。图6是与限定六个自由度的三个轴有关的图4A中的对接接口的实施例的透视图。图7A、7B和7C图示了使用插座上的特征的共轴对准。图8A和8B图示了视场中的插座的接近。图9A和9B图示了使用插座上的特征的滚转对准。图IOA和IOB图示了视场中的插座的纵摇(pitch)对准。图IOC和IOD图示了视场中的插座的横摇(yaw)对准。图IOE图示了具有共轴不对准、滚转不对准、纵摇不对准和横摇不对准的插座。图11是根据本专利技术的网状网络的实施例的示意视图。图12是根据本专利技术的计量架构的实施例的示意视图。图13A是示出通信路径的图11中的网状网络的示意视图。图13B是示出已修理通信路径的图13A中的网状网络的示意视图。具体实施例方式本文所述的充电方法和系统的实施例提供了电力网与电动车辆(EV)之间的智能电源管理,包括车辆充电和将向电力网返回功率的车辆的使用的组合。本文所述的实施例参考EV。EV可以包括电池电动车辆(BEV)、混合电动车辆(HEV)、插入式混合电动车辆(PHEV)和产生或消耗电力并受益于自主充电的任何可运输设备。例如,EV可以是高尔夫球车、叉式升降机(fork-lift)或电动购物车。自主意指对EV充电或与电力网共享EV功率的动作在几乎没有用户动作的情况下发生。在这种情况下,相对于化石燃料车辆而言,与EV相关联的频繁和长充电间隔的限制消失,从而促进了 EV的广泛采用。在一个实施例中,用户将EV停放在工作现场并离开EV。在另一实施例中,EV被停放在家且用户去睡觉。机器人充电器检测车辆的存在。被包含在钥匙中、在EV上的插座上或两者的与EV相关联的帐户数据被无线地传输到确认电力网是否应对汽车充电、汽车是否应对电力网充电并管理开账单信息的资源。充电器使用机器视觉连接到EV且充电进行至用户返回汽车,发生充电满或某些其他事件终止该充电过程。这时,充电器解对接(undock)并储备起来等待下一个EV。图I图示了用于四个EV 12a、12b、12c和12d (—般地为12)的充电系统10的实施例,每个分别具有相应插座18a、18b、18c和18d (—般地为18)。在一个实施例中,每个EV 12具有不止一个插座以促进到充电器的耦合。示出了处于与充电器14a、14b、14c和14d(一般地为14)对接的各种阶段的每个EV 12。每个充电器14具有被用来与EV 12上的相应插座18耦合的相应对接接口 16a、16b、16c和16d (—般地为16)。每个EV 12和每个充电器14与协调器30无线地通信。协调器30借助于因特网网关32通过因特网34进行通信。因特网连接到包括计算机36a和36b (—般地为36)的多个资源。因特网34还可以是云计算环境,其中,例如计算机的大量资源与因特网网关32通信。因特网网关32优选地是加固平板个人计算机(PC),但是还可以是能够在协调器30与因特网34之间传递低数据速率文件的任何计算设备。 无线通信优选地使用电气和电子工程师协会(IEEE) 802. 15. 4标准(Zigbee )。Zigbee 对具有低数据速率、低功率消耗和小分组掉线的控制和传感器网络而言是最佳的。可以使用其他无线协议来代替Zigbee 或与之相组合,包括但不限于MiWi 、ANT 、IEEE802. 15. I (Bluetooth )、IEEE 802. 11 (WiFi )、IEEE 802. 16 (WiMax )和长期演进(LTE )。每个充电器14还与连接到许多电源的电力网20通信,所述电源例如为风力涡轮机22、燃煤发电厂24或太阳能电池阵列26。优选地,充电器14支持I级(例如单相120V)、2级(例如单相230/240V)或任何3级(例如三相)电源标准,虽然可设想充电器14可与可用的任何电力线标准一起使用,包括诸如50Hz和60Hz的不同频率。图I的充电系统10图示了使EV 12上的插座18与充电器14上的对接接口 16对接或耦合的各个阶段。EV 12a刚刚到达停车场。充电器14a在从EV 12a传输的无线信号强到足以被充电器14a检测到且被确定为具有足够量值时感测到EV 12a的接近。充电器14a还保证EV 12a在尝试对接之前是静止的。充电器14a还可以使用自动测距技术,其包括声纳或测量由充电器14a传输的、被EV 12a反射且被返回到充电器14a的信号的声延迟。在其他实施例中,自动测距可以在由充电器14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:KW利里
申请(专利权)人:电力消防栓有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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